CN113201413A - 一种硅橡胶绝缘子表面水基清洗修复剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水基硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂及其制备方法，该清洗修复剂按重量份数计包括如下原料组分：聚硅氧烷1～10份、表面活性剂1～10份、纳米填料1～5份、助剂1～6份、复合溶剂69～96份。其制备过程为将聚硅氧烷、表面活性剂在复合溶剂中充分搅拌形成乳液；依次加入纳米填料、助剂，搅拌均匀即得。本发明的用于硅橡胶表面的水基清洗修复剂，可将绝缘子硅橡胶表面污秽清洗干净，并修复老化硅橡胶表面，形成新的憎水涂层，实现污秽老化绝缘子的清洗修复，提高电能传输的安全性；本发明用含水复合溶剂，降低有机溶剂的用量，绿色环保，使用安全，成本低，效率高，降低工人劳动强度和时长，能够满足配网线路降低避免污秽闪络的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅橡胶绝缘子表面水基清洗修复剂及其制备方法，属于电力外绝缘防护技术领域。
背景技术
硅橡胶材料具有优良的憎水性和憎水迁移性，可显著提高绝缘子的耐污闪电压，硅橡胶复合绝缘子和表面涂覆室温硫化硅橡胶涂料的玻璃、陶瓷绝缘子在输电线路中广泛应用。一般来说，输电线路发生污闪的一个必要条件就是污秽的沉积，沉积污秽越严重，发生污闪的概率就越大。绝缘子污秽累积到一定程度后，在雾、露、毛毛雨、溶雪等潮湿天气下，污秽绝缘子就有可能发生闪络，威胁电力系统安全。在长期运行过程中，绝缘子表面硅橡受电气、机械和外界环境条件的共同作用而导致老化失效。
为了维持绝缘子的安全稳定运行，需要对绝缘子表面进行定期清洗。对绝缘子表面的污秽清除大多采用高压水清洗或人工抹布擦拭方法。常见的酸、碱清洗液腐蚀破坏性强，家用洗涤剂除污秽能力差。国内目前一般采用自来水或乙醇、丙酮作为清洗剂。由于自来水中含有碳酸盐、硅酸盐等杂质，因此采用自来水清洗电器后，电器的被清洗表面上势必会留下模糊的涂层，在外力作用下，水清洗只能去除表面浮灰，对油污和已经板结的污秽则无能为力。因此，采用水冲洗的方式，很难清除硅橡胶复合绝缘子以及涂覆了RTV硅橡胶涂料的玻璃、瓷绝缘子表面的污秽。如果用乙醇、丙酮清洗，清洗效果虽有所改善，但是，这些清洗溶剂燃点和闪点低，使用时存在安全隐患，同时，使用此类溶剂型清洗剂会造成复合绝缘子表面憎水小分子的损失，破坏绝缘表面。
专利号CN102660410A的专利文献提出了一种RTV涂料绝缘子表面污秽清洗剂，该清洗剂地成功解决了绝缘子防污闪涂层表面以无机盐为主的污秽物的清洗难题，有效地保证了电力设备的安全运行。但该清洗剂对老化绝缘子无能为力，不能提高硅橡胶的憎水性和憎水迁移性。专利号CN110747070 A提供了一种具有硅橡胶清洗修复效果的清洗剂，能够在清洗后硅橡胶表面形成疏水层。但是该配方制备工艺复杂，需要多步前处理工艺，不利于稳定生产。CN105296244A公开了一种绝缘子带电清洗剂，主要包含：溶剂碳酸二甲酯，助溶剂乙二醇衍生物，非离子表面活性剂，摩擦剂纳米金属氧化物，扩散剂二氯甲烷，助洗剂N-烷基吡咯烷酮，稳定剂椰油二乙醇酰胺和聚甲基硅氧烷，主要针对高盐碱、高工业污染环境下的污渍，但对硅橡胶缺少修复作用。现有技术不能有效的清除污秽，或者清除污秽后不能对老化硅橡胶进行修复，面对输变电线路上亿支长时间服役的硅橡胶绝缘子，急需开发一种具有清洁和修复效果的清洗剂。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种环保水基、清除硅橡胶绝缘子表面污秽和粉化层，并对老化表面进行修复，恢复其憎水性和可靠性的清洗修复剂，本发明的第二目的是提供一种用于硅橡胶绝缘子表面的清洗修复剂制备方法。
技术方案：本发明所述的一种用于硅橡胶表面污秽清洗修复的清洗剂，按重量份数计，包括如下组分：聚硅氧烷1～5份、表面活性剂1～10份、填料1～5份、助剂1～6份、复合溶剂69～96份。
优选的，按重量份数计，包括如下组分：聚硅氧烷2～3份、表面活性剂2～6份、填料1～3份、助剂2～5份、复合溶剂84～93份。
其中，硅橡胶为500～60000cs范围内的端羟基二甲基聚硅氧烷或羟基二甲基乙烯基硅氧烷中的一种或两种。
较优的，表面活性剂为聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯脂肪酸、聚氧乙烯十六烷基醚中或烷基聚葡糖苷中的一种或几种。
进一步的填料为粒径为20～200nm气相法二氧化硅。
助剂为羟基乙酸钠、聚丙烯酸钠中的一种或两种。
复合溶剂为质量比为1～5:1～2:1～2的水、乙醇和丙酮的混合物。
本发明所述的用于硅橡胶表面污秽清洗修复的清洗剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)将硅橡胶、表面活性剂在复合溶剂中充分搅拌，得到乳液；
(2)在乳液中依次加入填料和助剂，充分混合搅拌，出料，即得。
上述步骤(1)中，优选的，搅拌混合步骤为：在室温条件下，表面活性剂加入复合溶剂中搅拌30分钟，搅拌过程中缓慢加入硅橡胶，混合3～5小时得到白色乳液，搅拌速度保持500～2000r/min。
步骤(2)中，室温条件下，搅拌速度500～2000r/min，搅拌30min以上即可得到溶液。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)复合溶剂中的乙醇和丙酮有助于有机污秽的溶解，提高对高污秽绝缘子的清洗能力；
(2)其助剂有机酸盐可与污秽表面的金属离子钙、镁、铁等络合，将其溶解，表面活性剂增加溶剂的浸润性，深入污秽内部，提高清洗效果。
(3)有机聚硅氧烷和填料可以在绝缘子表面形成一层新的硅橡胶聚合层，修复老化表面保持硅橡胶的憎水性，能够满足配网线路对外绝缘的要求，延长线路的使用寿命，保障线路安全稳定运行。
(4)该清洗修复剂安全可靠，不燃不爆，环保无污染。
(5)该清洗修复的清洗剂制备简单，成本低廉，实施便捷，污秽去除彻底，不损坏硅橡胶表面，不腐蚀绝缘子金属部件，因而利于推广。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
一种用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，包括以下重量份的组分：黏度60000cs聚硅氧烷1份、表面活性剂聚氧丙烯硬脂酸酯1份、纳米填料20nm的二氧化硅1份，助剂羟基乙酸钠1份、水32份、乙醇32份、丙酮32份。
上述用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，通过以下制备方法制得：
(1)室温搅拌速度500r/min条件下，表面活性剂加入到复合溶剂中，搅拌30min，搅拌中缓慢加入聚硅氧烷，搅拌3小时得到白色乳液；
(2)室温500r/min搅拌条件下，将助剂,、纳米填料分别加入到乳液中，充分混合搅拌1小时，出料，即得。
实施例2
一种用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，包括以下重量份的组分：黏度500cs聚硅氧烷5份、表面活性剂聚氧乙烯脂肪酸10份、纳米填料20nm的二氧化硅5份，助聚丙烯酸钠6份、水45份、乙醇18份、丙酮18份。
上述用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，通过以下制备方法制得：
(1)室温搅拌速度500r/min条件下，表面活性剂加入到复合溶剂中，搅拌30min，搅拌中缓慢加入聚硅氧烷，搅拌5小时得到白色乳液；
(2)室温2000r/min搅拌条件下，将助剂,、纳米填料分别加入到乳液中，充分混合搅拌0.5小时，出料，即得。
实施例3
一种用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，包括以下重量份的组分：黏度5000cs聚硅氧烷2份、表面活性剂聚氧丙烯硬脂酸酯2份、纳米填料20nm的二氧化硅1份，助剂羟基乙酸钠2份、水31份、乙醇31份、丙酮31份。
上述用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，通过以下制备方法制得：
(1)室温搅拌速度500r/min条件下，表面活性剂加入到复合溶剂中，搅拌50min，搅拌中缓慢加入聚硅氧烷，搅拌5小时得到白色乳液；
(2)室温2000r/min搅拌条件下，将助剂,、纳米填料分别加入到乳液中，充分混合搅拌0.5小时，出料，即得。
实施例4
一种用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，包括以下重量份的组分：黏度10000cs聚硅氧烷3份、表面活性剂聚氧丙烯硬脂酸酯6份、纳米填料20nm的二氧化硅3份，助剂羟基乙酸钠5份、水31份、乙醇26份、丙酮26份。
上述用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，通过以下制备方法制得：
(1)室温搅拌速度500r/min条件下，表面活性剂加入到复合溶剂中，搅拌40min，搅拌中缓慢加入聚硅氧烷，搅拌5小时得到白色乳液；
(2)室温2000r/min搅拌条件下，将助剂,、纳米填料分别加入到乳液中，充分混合搅拌1小时，出料，即得。
实施例5
一种用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，包括以下重量份的组分：黏度5000cs聚硅氧烷2份、表面活性剂聚氧丙烯硬脂酸酯2份、表面活性剂烷基聚葡糖苷2份、纳米填料100nm的二氧化硅3份，助剂羟基乙酸钠2份、聚丙烯酸钠1份、水48份、乙醇20份、丙酮20份。
上述用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，通过以下制备方法制得：
(1)室温搅拌速度500r/min条件下，表面活性剂加入到复合溶剂中，搅拌50min，搅拌中缓慢加入聚硅氧烷，搅拌5小时得到白色乳液；
(2)室温1500r/min搅拌条件下，将助剂,、纳米填料分别加入到乳液中，充分混合搅拌0.5小时，出料，即得。
对比例6
一种用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，包括以下重量份的组分：黏度80000cs聚硅氧烷2份、表面活性剂聚氧丙烯硬脂酸酯0.5份、纳米填料100nm的二氧化硅6份，助剂羟基乙酸钠2份、聚丙烯酸钠1份、水48份、乙醇20份、丙酮20份。
上述用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，通过以下制备方法制得：
(1)室温搅拌速度600r/min条件下，表面活性剂加入到复合溶剂中，搅拌50min，搅拌中缓慢加入聚硅氧烷，搅拌5小时得到白色乳液；
(2)室温1500r/min搅拌条件下，将助剂,、纳米填料分别加入到乳液中，充分混合搅拌0.5小时，出料，即得。
分别将实施例1～5，对比例6制备的清洗修复剂喷扫到污秽硅橡胶绝缘子表面，保持3分钟，用抹布擦出，重新喷涂一层清洗修复剂，测量绝缘子表面污秽盐密度和憎水性等级。
测试各实施例制备的清洗修复剂性能，如下表1。
表1实施例1～6制备的清洗修复剂使用性能参数
由表1可以看出，本申请制备的清洗修复剂，能够有效的清除绝缘子表面污秽，并且憎水性明显提高，达到HC1级。而且，与实施例1～2，对比例6相比，实施例3～5在优选原料参数范围内制得的清洗修复剂有更好的清洁效果和修复效果。
Claims (10)
1.一种用于硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：聚硅氧烷1～5份、表面活性剂1～10份、纳米填料1～5份、助剂1～6份和复合溶剂69～96份。
2.根据权利要求1所述的硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，其特征在于，所述硅橡胶为500～60000cs范围内的端羟基二甲基聚硅氧烷或端羟基甲基乙烯基硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，其特征在于，所述表面活性剂为聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯脂肪酸、聚氧乙烯十六烷基醚或烷基聚葡糖苷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，其特征在于，所述填料为粒径为20～200nm气相法二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，其特征在于，所述助剂为羟基乙酸钠、聚丙烯酸钠或葡萄糖酸钠中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂，其特征在于：所述复合溶剂为质量比为1～5:1～2:1～2的水、乙醇和丙酮的混合物。
7.一种权利要求1所述的硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将硅橡胶、表面活性剂在复合溶剂中充分搅拌，得到乳液；
(2)在乳液中依次加入填料和助剂，充分混合搅拌，出料，即得。
8.根据权利7所述硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在室温条件下，表面活性剂加入复合溶剂中搅拌，搅拌过程中加入硅橡胶，混合得到白色乳液，搅拌速度保持500～2000r/min。
9.根据权利8所述硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂的制备方法，其特征在于：所述混合为3～5小时。
10.根据权利7所述硅橡胶绝缘子表面清洗修复剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，室温条件下，搅拌速度500～2000r/min，搅拌可得到溶液。
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